油水井小修作業先進環保工藝技術應用

閆 建 林

（遼河油田曙光工程技術處作業七大隊， 遼寧 盤錦 124010）

井下作業是保證油田新區投產和老區正常生產、增產的重要措施, 現有的井下作業工藝容易發生原油、污水落地現象,造成地面環境污染。冷家油田是遼河油田下屬的二級單位，二、三、五區塊人口集中、耕地密集，水網發達, 井下作業造成的環境污染給當地的農業生產及人民群眾的日常生活帶來很大的影響, 同時也導致作業成本的增加。對井下作業環保工藝措施和相關配套技術的研究具有重要意義。井下作業造成的污染主要有以下兩個方面:(1)井下原油、作業過程中的污水、固體廢棄物落地對地面環境造成的污染；(2)老式修井機, 作業機帶來的大氣和噪聲污染。為了解決和控制好這兩個方面的污染因素, 通過井下作業施工對環境的影響因素的分析，在不影響井下作業施工、不增加作業成本的前提下,對癥下藥, 應用新技術、新工藝, 取得了不錯的效果。

1 油水井小修作業中的污染源

1.1 地面環境污染

油水井小修作業是井下作業的一個分支，主要進行檢泵、檢桿，沖砂等各種措施作業，施工過程中, 主要有四個方面的地面環境污染:一是在提抽桿、油管過程中，管、桿壁從井內帶出的原油落地對地面環境造成的污染; 二是對提出的管、桿在地面按施工要求進行清洗, 清洗的原油、污水落地對地面環境造成的污染; 三是由于提油管、抽桿時，導致油管內油氣上竄噴出,從上向下淋油, 周邊物體（包括抽油機、井架和井口操作人員）和地面環境受到污染;四是需要用水來進行的油井措施作業（包含洗井、沖砂、鉆磨、壓裂或酸化等），施工過程中，大部分水流到地面造成污染。具體污染源分布情況見表1[1,7]。

表1 井下施工作業主要污染物分布及排放情況Table 1 The distribution and treatment of main pollution sources in the downhole operation

1.2 噪聲、大氣污染

一、由于修井作業過去采用的柴油作業機結構為輪式或鏈軌式，作業時，聲音大，距離居住地較近時，帶來噪聲污染；二、由于是柴油機，耗油量大，雖然排放的污染物符合排放標準,但也會產生廢氣,必造成一定的大氣污染。

2 小修井下作業先進的環保工藝技術

通過對小修作業過程中，各個環節污染源的分析，曙工處作業七大隊應用了一系列綠色、先進環保的工藝技術，保證了安全、清潔生產，取得了不錯的效果。

2.1 地膜隔離技術

為了不污染抽油機、作業設備及井場，專為抽油機、井架等設備定制“油衣”，在搬遷到位后，在設備、油管橋、油桿橋、工具區等地方鋪上防滲塑料布，這樣既簡單又經濟，可有效回收管桿清潔產生的污染物[2]。這種防滲塑料布可以根據井場布局的不同，裁割成長寬不同的規格，分別墊鋪在井口、油管桿橋下和設備下，施工結束后，將塑料布回收進行集中處理、或重復使用。

2.2 井下拉桿式泄油器

泄油器是解決提油管過程中，油管內油氣噴出帶來污染的有效途徑。其工作原理，將原油、污水控制在井內。在提桿時，通過拉桿將泄油器打開，油管柱內的原油及污水通過泄油孔卸掉，防止污染井場周邊設備及操作人員。

2.3 起油管防污染技術——井口油管高壓自封

井口油管高壓自封裝置能夠有效的防止油管外壁原油流到地面造成的污染，由于提油管時，井內原油粘附在油管外壁被帶出井里流到地面，通過在井口安裝高壓自封膠皮進行刮油，有效的防止了該污染。高壓自封膠皮具有結構簡單、重量輕、體積小、不增加井口高度、使用方便，并具有很好的密封性，可以防止小件落物[3]。

工作原理：將高壓自封膠皮座于大四通內，用頂絲對角頂緊，工具內部由膠筒密封管柱，密封件磨損后可拆卸更換，外部由“O”型圈密封。現場應用表明，該自封膠皮在起管柱的過程中起到了很好的刮油效果[4]。

2.4 油污外部回收裝置[5]

在現場實際作業過程中，經常遇到有的井沒有安裝泄油器或者泄油器因故無法打開，污油外部回收裝置專門針對這種情況的油井制作的，在進行起油管作業時，經常出現油水滿管的情況，油水噴出會造成嚴重的污染。

工作原理：該裝置由敞口長方體和一個彎頭組成，彎頭焊接到長方體下部，利用卡瓦將該裝置連接到大四通一側的閘門上，起管柱時通過將管柱公扣對準回收裝置上部開口，通過回收裝置管內油水進入油套環空內，管內油水全部流出后在進行下步作業，這樣就防止了油水落地造成的污染。

2.5 抽油桿防污染技術——抽油桿刮蠟器

在修井作業起抽油桿時，原油所含蠟質和一些粘附物會附著在抽油桿上被帶出流到地面，抽油桿刮蠟器是一種抽油桿刮蠟工具，該工具能夠刮去抽油桿表面所結蠟質和其他粘附物，該工具主要由鋼絲繩、卡箍、上接頭等組成。這種裝置制作簡單，操作方便。不僅能起到井口防污效果，而且降低了刺洗抽油桿的勞動強度和時間[6]。

2.6 抽油桿防污染技術——倒置喇叭口油水回收裝置

以往下抽油桿時，在井口直接裝卡箍頭，這樣在下抽油桿的過程中，井內的原油及污水會不停地從井口冒出流至地面，從而造成很大的油液浪費和嚴重的井場污染。針對上述問題，專門研制了倒置喇叭口油水回收裝置。它主要由倒置喇叭口、短節、卡箍頭、小漏斗、彎頭等組成。

倒置喇叭口油水回收裝置工作原理：倒置喇叭口通過卡箍頭與上法蘭連接，倒置喇叭口中部割有小圓孔，小圓孔處焊接有短節，另外小漏斗通過彎頭與井口套管閘門連接，在下抽油桿時，當井內的液體到達小圓孔處時，就會通過短節流到下面小漏斗內，然后通過小漏斗與套管閘門連接的密封通道進入油套環空。

該裝置保證了下抽油桿無液體流到地面，減少了對環境污染，做到了清潔、環保生產，提高了生產效率，同時改善了工人工作條件。

2.7 先進的井下作業設備--電驅式作業機

針對冷家油田二、三、五區塊大部分油井為淺井、中深井及小修作業施工周期短，設備承載負荷低的特點，我們使用電驅式作業機或電油雙驅式作業機（電驅方式為主）進行井下作業，電驅式作業機具有噪音小，無廢氣排放（或少量排放）、技術先進、安全可靠、運移性好、節能環保等諸多特點。

3 存在的問題及應對措施

曙工處作業七大隊通過以上環保工藝技術的應用，不僅減少了環境污染和成本支出，同時消除了作業時的安全隱患，但也有一定的局限性，因此針對這些技術引進或使用過程中存在的問題，采取了有效的控制措施。

(1) 根據我國石油天然氣生產行業的特點，借鑒國際先進的清潔生產技術的經驗，制定符合生產實際、操作性強的行業環保技術指南和環保設備操作手冊，綠色作業制度化。

(2)地膜隔離技術的廣泛應用在一定程度上保護了環境，但使用過的隔離膜易造成二次污染。曙工處作業七大隊對使用后的隔離膜統一處理，這樣既節約了能源又排除了二次污染。

(3) 作業施工點多、污染源分散、且污染物成份復雜是井下作業施工的主要特點，處理難度大。選擇合理的油(氣)田開發方案，加強油(氣)井維護等措施，盡可能延長作業免修周期是解決作業污染的根本途徑[8]。

(4)加強管理，嚴格方案審批制度，完善四級監督體系。三級方案審核把關，確保了選井準確，措施到位。

4 結束語

曙光工程技術處作業七大隊在冷家二、三、五區塊作業過程中，積極使用先進的環保工藝技術，基本解決了目前井下施工作業過程中對環境的污染問題，達到了HSE（健康、安全、環境）管理的要求。

［1］ 陳志雄,孟文勇.淺析石油井下作業清潔生產措施[J].安全與環境工程,2003，10（2）:40-42.

［2］ 顧文萍,蘇德勝,陳碧波,朱一星. 油田井下作業清潔生產技術研究與應用[J].內江科技，2012,9（136）:13-137.

［3］ 肖天橋、薛發生. 井下作業清潔生產的影響因素及綜合治理措施[J].油氣田環境保護，2006，16（2）:12-14.

［4］ 蘇德勝,孫玉平, 顧文萍,彭 志. 油田井下作業清潔生產配套工藝[J]. 油氣田環境保護，2006, 16（2）:6-8.

［5］ 姜立紅,吳永量,王中酩.綠色修井作業的環保控制[J].油氣田環境保護,2009，19（增刊）:4-6.

［6］ 李會平, 楊國峰. 井下作業清潔生產技術的應用[J].安全與環境工程,2010,17(3):29-31.

［7］ 葉紅, 劉海民, 顏正春, 唐京. 防止井下作業污染環境的工藝技術應用[J].石油化工環境保護,2006,29(1),59-61.

［8］ 李建青,李新亮.井下作業施工過程中的環境保護措施[J].安全健康和環境，2003，3（12）:17-18.